【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中物理课后知能检测13新人教版必修2
1 【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 课后知能检测
13 新人教版必修
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1．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是( )
A ．减小速度，得到较小的牵引力
B ．增大速度，得到较小的牵引力
C ．减小速度，得到较大的牵引力
D ．增大速度，得到较大的牵引力
【解析】 汽车在上坡时，汽车的牵引力除了需要克服阻力以外，还要克服重力沿斜坡向下的分力，所以需要增大牵引力，由F ＝P v 可知，在P 一定时，要增大牵引力，必须减小速度．
【答案】 C
2．(2012·潮州高一期末)如图7－3－4所示，物体A 、B 质量相同，A 放在光滑的水平面上，B 放在粗糙的水平面上，在相同的力F 作用下，由静止开始都通过了相同的位移x ，那么(
)
图7－3－4
A ．力F 对A 做功较多，做功的平均功率也较大
B ．力F 对B 做功较多，做功的平均功率也较大
C ．力F 对A 、B 做的功和做功的平均功率都相同
D ．力F 对A 、B 做功相等，但对A 做功的平均功率较大
【解析】 由W ＝Fl 知，两种情况下，力F 做功相等，但在光滑水平面上用时少，由P ＝W t
知，在光滑水平面上平均功率较大，故D 正确．
【答案】 D
3．(2013·哈尔滨高一期末)一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出，篮球落地时重力的瞬时功率约为( )
A ．5 W
B ．50 W
C ．500 W
D ．5 000 W 【解析】 此题为估算题，二楼教室窗口到地面的高度大约为4 m 左右，一个篮球的质
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2 量大约有0.6 kg 左右，篮球落地时的竖直分速度v 1＝2gh ＝2×10×4 m/s ＝9 m/s.重力的瞬时功率P ＝mgv 1＝54 W ，故本题选B.
【答案】 B
4．一小球以初速度v 0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P 随时间t 变化的图象是(
)
【解析】 设经过时间t 速度大小为v ，其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P ＝Fv cos θ知，此时重力的功率P ＝mgv cos θ＝mgv y ＝mg ·gt ＝mg 2t ，A 对．
【答案】 A
5．铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题．若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即F f ＝kv 2，那么，当列车分别以120 km/h 和40 km/h 的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力的功率之比为( )
A ．3∶1
B ．9∶1
C ．27∶1
D ．81∶1 【解析】 根据公式P ＝F f v ＝kv 3，可得列车分别以120 km/h 和40 km/h 的速度匀速行
驶时，机车的牵引力功率之比为27∶1.
【答案】 C
6. 如图7－3－5所示，小球被细线悬挂于O 点，若将小球拉至水平后由静止释放，则在小球下摆到最低点的过程中，重力瞬时功率的变化情况是(
)
图7－3－5
A ．减小
B ．增大
C ．先减小后增大
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3 D ．先增大后减小
【解析】 开始时，小球速度为零，重力瞬时功率为零．在最低点时，速度方向与重力方向垂直，故此时重力瞬时功率也为零，故重力的瞬时功率先增大后减小，D 正确．
【答案】 D
7．某同学进行体能训练，用100 s 跑上20 m 高的高楼，试估测他登楼时的平均功率最接近的数值是( )
A ．10 W
B ．100 W
C ．1 kW
D ．10 kW
【解析】 本题是一道实际生活中求平均功率的估算题，要求对该同学的质量大小要有比较切合实际的估计，设m 人＝50 kg ，则有P ＝
mgh t ＝50×10×20100
W ＝100 W. 【答案】 B
8．汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v 0的过程中的平均速度为v 1；若汽车由静止开始满功率行驶，速度达到v 0的过程中的平均速度为v 2，且两次历时相同，则( )
A ．v 1＞v 2
B ．v 1＜v 2
C ．v 1＝v 2
D ．条件不足，无法判断
【解析】 两种运动的v t 图象如图所示．a 表示匀加速的过程，b 表示满功率行驶过程，由v t 图象与横轴构成的面积为位移的大小知x b ＞x a ，根据平均速度的定义v ＝x t
，知v 1＜v 2.
【答案】 B
9．(2011·上海高考)如图7－3－6所示，一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m 的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为(
)
图7－3－6
A ．mgL ω B.32mgL ω
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4 C.12mgL ω D.36
mgL ω 【解析】 小球的线速度v ＝L ω，当杆与水平方向成60°时，重力与速度方向的夹角
θ＝120°，此时重力做功的功率P ＝mgv cos θ＝－12
mgL ω，而拉力的功率等于轻杆克服重力做功的功率，故选项C 正确．
【答案】 C
10．汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系
( )
【解析】 汽车在匀速行驶时牵引力等于阻力，而当功率减半时速度不变，由此可知牵引力减半，故阻力大于牵引力，车将减速，因功率恒定，故做变减速运动，而牵引力变大，由a ＝F f －F m
知加速度逐渐减小．当牵引力等于阻力后，汽车将做匀速运动．由以上分析可知C 项正确．
【答案】 C
11．如图7－3－7所示，位于水平面上的物体A ，在斜向上的恒定拉力作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动．已知物体质量为10 kg ，F 的大小为100 N ，方向与速度v 的夹角为37°，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，g ＝10 m/s 2
.求：
图7－3－7
(1)第2 s 末，拉力F 对物体做功的功率是多大？
(2)从运动开始，物体前进12 m 过程中拉力对物体做功的平均功率？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
【解析】 (1)物体对水平面的压力
F N ＝mg －F sin 37°＝100 N －100×0.6 N＝40 N
由牛顿第二定律得物体的加速度
a ＝F cos 37°－μF N m ＝100×0.8－0.5×4010
m/s 2＝6 m/s 2 第2 s 末，物体的速度v ＝at ＝12 m/s
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5 拉力F 对物体做功的功率P ＝Fv cos 37°＝960 W.
(2)从运动开始，前进12 m 用时
t ′＝2l a ＝2×126
s ＝2 s 该过程中拉力对物体做功
W ＝Fl cos 37°＝100×12×0.8 J＝960 J
拉力对物体做功的平均功率P ′＝
W t ′＝9602
W ＝480 W. 【答案】 (1)960 W (2)480 W
12．如图7－3－8所示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m ＝5×103 kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a ＝0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m ＝1.02 m/s 的匀速运动．g 取
10 m/s 2，不计额外功．求：
图7－3－8
(1)起重机允许输出的最大功率；
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．
【解析】 (1)设起重机允许输出的最大功率为P 0，重物达到最大速度时，拉力F 0等于重力，有
P 0＝F 0v m ，F 0＝mg
代入数据，得P 0＝5.1×104
W.
(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F ，速度为v 1，匀加速运动经历的时间为t 1，有：P 0＝Fv 1 F －mg ＝ma
v 1＝at 1
联立以上各式并代入数据，得t 1＝5 s
t ＝2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则有
v 2＝at
P ＝Fv 2
联立以上各式并代入数据，得P ＝2.04×104 W.
【答案】 (1)5.1×104 W (2)5 s 2.04×104 W
